Магнитное поле. Напряженность и его представление. Кривая намагничивания

Силовое поле.

где m – масса тела;

– ускорение свободного падения (характеристика самого поля).

Для всех физических полей структура формулы для определения силы поля одинакова. В ней всегда фигурирует произведение одной или нескольких величин, характеризующих тело (масса, заряд, скорость и т. д.), на векторную величину, которая характеризует поле в точке его местоположения. Эта величина называется напряженностью поля. В выражении (1) ускорение свободного падения есть напряженность гравитационного поля. Физические поля представляются силовыми линиями. Главное свойство такой линии поля состоит в том, что в любой точке, через которую она проходит, направление вектора напряженности совпадает с направлением касательной к ней в этой же точке (рис. 1, а). Длины векторов, т. е. значения напряженности во всех точках силовой линии, одинаковы. Проведя на рисунке одну силовую линию, мы уже задаем направление напряженности в бесконечном числе лежащих на ней точек. Поле сильнее и, следовательно, величина напряженности больше там, где линии будут расположены гуще, и слабее, где они разряжены (рис. 1, б). В то же время силовые линии не могут пересекать друг друга. Таким образом, по совокупности линий можно судить не только о направлении, но и о значениях напряженности магнитного поля. Поле, напряженность которого одинакова во всех точках, называется однородным. В противном случае оно неоднородно.

Магнитное поле – это один из видов силовых полей, оно – действует только на движущиеся заряды. На неподвижные заряженные предметы даже в самых сильных магнитных полях не действует никакая сила. Для магнитного поля важными оказываются сразу три фактора: заряд тела, численное значение скорости его движения и направление скорости. Сила, приложенная к движущемуся заряженному телу со стороны магнитного поля, называется силой Лоренца:

где q – электрический заряд тела;

v – скорость заряженного тела;

Рис. 2. Компоненты вектора H в прямоугольной системе координат

μ₀ – размерный коэффициент.

Напряженность магнитного поля Н – его силовая характеристика, не зависящая от магнитных свойств среды, в которой поле существует. Она характеризует магнитное поле по величине и направлению, но учитывает только влияние на интенсивность поля проводников с токами и расположение магнитов. В системе СИ измеряется в амперах на метр – А/м или А·м^-1. Для того чтобы описать вектор напряженности магнитного поля , поместим его в прямоугольную систему координат на поверхности детали, соединив начала вектора и системы координат, и найдем его составляющие (рис. 2) Такое представление удобно в работе, так как проще измерять не вектор в целом, а его компоненты. Особенно часто используют компоненты – нормальная составляющая, как правило, перпендикулярная поверхности детали, и – тангенциальная составляющая с модулем , направленная параллельно поверхности.